standardointi ja sahkoturvallisuus

Standardointi ja sähköturvallisuus

Tapani NurmiSESKO ry

www.sesko.fi

Standardointi ja sähköturvallisuus

• Standardeista ja niiden valmistelusta• Sähköturvallisuussäädöksistä• Esimerkkejä standardeista

Tapani Nurmi 18.11.2015 2

Mikä on standardi?• Standardin virallinen määritelmä SFS-EN 45020

– konsensukseen perustuva, tunnustetun elimen hyväksymä normatiivinen asiakirja, joka esittää yleistä ja toistuvaa käyttöä varten sääntöjä, ohjeita tai ominaispiirteitä toiminnoille tai niiden tuloksille optimaalisen järjestyksen saavuttamiseksi tietyssä tilanteessa

• HUOM. Standardien olisi perustuttava vakiintuneisiin tieteen, tekniikan ja kokemuksen avulla saatuihin tuloksiin, ja niiden tarkoituksena on parhaalla mahdollisella tavalla hyödyttää yhteiskuntaa.

• Standardeja on myös muunlaisia esim. yrityksen oma standardi, muun järjestön tekemä standardi, epävirallinen de facto standardi yms. Näiden pohjalta voidaan myöhemmin tehdä virallinen standardi


Miksi standardeja käytetään?

• Määrittely– Tiedetään mistä puhutaan

• Yhteensopivuus– Varmistetaan tuotteiden

sopivuus toisiinsa

• Vaihdettavuus– Mahdollista käyttää samaan

tarkoitukseen usean valmistajan tuotteita

• Turvallisuus– Yhteisesti sovittu

turvallisuustaso, joka voi nousta ajan myötä

– Voidaan käyttää sitovien määräysten vaatimusten toteuttamiseen

• Ympäristönsuojelu• Energiatehokkuus


Standardointijärjestöt


18.11.20156

Sähköalan standardointijärjestelmäIEC – International Electrotechnical Commission

– 83 kansalliskomiteaa (jäsenmaata) ja 83 liitännäisjäsentä – Teknisiä komiteoita (TC/SC) 174– Työ- ja projektiryhmiä 1314 (vuonna 2014)– Julkaisuja yhteensä 6933 (standardeja 6195) (2014)– Uusia standardeja vuonna 2014: 418 kpl

CENELEC - European Committee for Electrotechnical Standardization– 33 jäsenmaata (EU, ETA, Turkki, Makedonia)– standardeja (vuonna 2013) 6372, joista 75 % IEC-perustaisia

SESKO ry– Koordinoi Suomen osallistumisen kansainväliseen työhön– 20 jäsenyhteisöä– Kansallisia komiteoita 44, seurantaryhmiä 80– Noin 500 asiantuntijan verkosto– SFS:n toimialayhteisö

18.11.20157

Sähköalan standardit IEC-standardit (maailmanlaajuisia)

IEC, CISPR, ISO/IEC Yhteensä n. 6200 kpl Käytössä kaikkialla ja eurooppalaisen (ja kansallisen) työn pohja

CENELEC-standardit (eurooppalaisia) EN (SFS-EN, DIN-EN, SS-EN jne.) ovat identtisiä kaikissa

CENELECin jäsenmaissa, voivat olla yhdenmukaistettuja direktiivin mukaan, ristiriitaisia kansallisia standardeja ei saa olla

HD (harmonisointiasikirjat) Voidaan vahvistaa kansallisiksi standardeiksi, ristiriitaisia kansallisia ei saa olla esim. sähköasennukset HD 60364, energiakaapelit

75 % perustuu IEC-standardeihin (EN 6xxxx) ja (EN 550xx), loput Euroopassa valmisteltuja (EN 5xxxx) ja (EN 13xxxx)

SFS-standardit (suomalaisia) Sähköalalla yli 95 % identtisiä EN-standardien kanssa (SFS-EN) Vain n. 10 % on julkaistu suomeksi, muut ovat englanninkielisiä Muutkin standardit perustuvat useimmiten IEC/CENELEC työhön

(esim. asennusstandardit SFS 6000, SFS 6001, SFS 6002))

18.11.20158

Standardin rinnakkaisvalmisteluIEC CENELEC SESKO

Ehdotus uudeksi työkohteeksi (NP)

Ylläpitomenettely

Lausuntokierros (CD)

Äänestyskierros (CDV)

IEC-standardi

Yhdistetty lausunto- ja äänestyskierros (UAP)

Rinnakkaisäänestys

EN-standardi

Äänestys NP-ehdotukseen

IEC työryhmien WG tai ylläpitoryhmien MT kansalliset jäsenetLausunnot ehdotukseen tarvittaessa

Kansallinen lausuntokierros

Äänestykset (IEC & CENELEC)

Lausunnot tarvittaessa (CENELEC)

Äänestykset (IEC & CENELEC)

SFS-EN-standardi

Valmisteluvaihe

YLLÄPITOJAKSO

Muodollinen loppuäänestys(FDIS)

BT:n ratifiointi SESKOn toimitusjohtaja

18.11.2015 9

Standardoinnin aihepiirejä• Lisätietoja www.iec.ch www.cenelec.eu

www.sesko.fi• Horisontaaliset ja perusstandardit, esim.

– TC 1 Sanastot, TC 3 Dokumentointi, TC 8 Sähköntoimituksen järjestelmävaatimukset, TC 25 Suureet ja yksiköt, TC 73 Oikosulkuvirrat, TC 111 Ympäristönäkökohdat

• Komponentit ja rakenneosat, esim.– TC 15 Eristysmateriaalit, TC 40 Elektroniikan vastukset

ja kondensaattorit, TC 51 Ferriittimateriaalit

18.11.2015 10

Standardoinnin aihepiirejä• Laitteet, esim.

– TC2 Pyörivät sähkökoneet, TC 7 Ilmajohtojen johtimet, TC 14 tehomuuntajat, TC 20 Energiakaapelit, TC 23 Asennustarvikkeet, TC 46 Telekaapelit, TC 61 Kotitaloussähkölaitteet, TC 108 Elektroniikkalaitteiden turvallisuus

• Laitteistot ja asennukset– TC 11 Suurjänniteilmajohdot, TC 18 Laivojen

sähköasennukset, TC 44 koneiden sähkötekniikka, TC 64 Pienjännitesähköasennukset, TC 99 Suurjännitesähköasennukset, TC 115 DC siirto

Standardoinnin aihepiirejä

• Energiantuotanto– TC 4 Vesiturbiinit, TC 5 Höyryturbiinit, TC 21 Akut, TC

33 Tehokondensaattorit, TC 45 Ydintekniikan instrumentointi, TC 56 Luotettavuus, TC 57 Sähkövoimajärjestelmien ohjaus ja viestintä, TC 82 Aurinkoenergiajärjestelmät, TC 88 Tuuliturbiinit, TC 105 Polttokennotekniikka, TC 114 Aaltoenergia, TC 120 Sähköenergian varastointijärjestelmät


18.11.2015 12

Standardoinnin aihepiirejä

• Suojalaitteita, esim.– TC 17 Suurjännitekytkinlaitteet ja -kojeistot, TC 32

Varokkeet, TC 36 Eristimet, TC 37 Ylijännitesuojat, TC 95 Suojareleet, TC 121 Pienjännitekytkinlaitteet ja -kojeistot

• Erityisalueita esim. – TC 31 Räjähdysvaaralliset tilat, TC 65

Teollisuusprosessien mittaus ja ohjaus, TC 77 EMC, TC 81 Salamasuojaus, TC 91 Elektroniikan kokoonpanotekniikka, TC 101 Staattinen sähkö, TC 106 Ihmiseen kohdistuvat sähkömagneettiset kentät

18.11.2015 13

Kuka valmistelee standardit

• Standardisointi on vapaaehtoista toimintaa ja standardeja valmistelevat siitä kiinnostuneet tahot– Yritykset, erityisesti laitevalmistajat – Tutkimus- ja testauslaitokset, yliopistot– Järjestöjen edustajat– Viranomaiset, harvoin vetovastuussa – Jopa yksittäiset asiasta kiinnostuneet henkilöt– Pienyrityksiä ja kansalaisjärjestöjä kannustetaan

osallistumaan

Mistä standardeja saa?

• Standardit ovat maksullisia, koska niiden hinnalla maksetaan osa valmistelukustannuksista– Suomessa standardeja myy Suomen Standardisoimisliitto SFS

• Verkkosivuilla www.iec.ch, www.sfs.fi näkyvissä standardien soveltamisalat

• Suosituimmista standardeista tehdään edullisia käsikirjoja – oppilaitoksille erityisalennukset

• Ilmaiseksi nähtävillä kirjastoissa, SFS:ssä• Oppilaitoksilla voi olla On-line sopimuksia


Sähköturvallisuussäädökset

Sähkö on vaarallista ja sen takia sen käyttöä säädellään. Sitovat säädök-set antavat vain perusvaatimukset

Sähköturvallisuuden toimijat

• Työ- ja elinkeinoministeriö TEM laatii säädökset– Säädökset uusitaan keväällä 2016, mutta perusperiaatteet säilyvät

• Standardointijärjestöt (SESKO) tekevät ohjeita, joiden mukaan toimittuna säädökset täytetään– Alan toimijat ovat mukana standardien laadinnassa

• Turvallisuus- ja kemikaalivirasto Tukes valvoo• Tarkastuslaitokset ja tarkastajat testaavat ja tarkastavat

– Yleensä todetaan vaatimustenmukaisuuden (standardien vaatimusten) noudattamista


Sähköturvallisuuden säädökset Suomessa

• Perussäädös on Sähköturvallisuuslaki (410/1996)– Koskee sähkölaitteita,

sähkölaitteistoja (asennuksia), hissejä ja sähkötöiden tekemistä

– Koskee sähköturvallisuutta ja sähkömagneettista yhteensopivuutta (Electromagnetic Compability EMC)

– Lisäsäädöksiä annetaan asetuksilla ja ministeriön päätöksillä

Sähköturvallisuuslaki 5 §Sähkölaitteet ja -laitteistot on suunniteltava, rakennettava, valmistettava ja korjattava niin sekä niitä on huollettava ja käytettävä niin, että:1) niistä ei aiheudu kenenkään hengelle, terveydelle tai omaisuudelle vaaraa;2) niistä ei sähköisesti tai sähkömagneettisesti aiheudu kohtuutonta häiriötä; sekä3) niiden toiminta ei häiriinny helposti sähköisesti tai sähkömagneettisesti.Jos sähkölaite tai -laitteisto ei täytä 1 momentin edellytyksiä, sitä ei saa saattaa markkinoille eikä ottaa käyttöön.


Sähkölaitteiden vaatimukset• Sähkölaitteiden vaatimukset esitetään EU:ssa

direktiiveillä, jotka kukin maa ottaa käyttöön lainsäädännössään – Pienjännitedirektiivi 2006/95/EY (Low Voltage LVD)– EMC-direktiivi 2004/108/EY (Electromagnetic Compatibility

(EMC)) – Räjähdysvaarallisten tilojen ATEX-direktiivi 94/9/EY (Equipment

for explosive atmospheres)– Lisäksi mm. Konedirektiivi 2006/42/EY (Machinery), Lääkintälaite

93/42 (Medical devices), vaaralliset aineet 2011/65/EY (Restriction of the use of certain hazardous substances (RoHS)), Raideliikenteen yhteensopivuus 2008/57 (Interoperability of the rail system)


18.11.2015 19

Direktiivit ja suomalainen lainsäädäntö

• EU:n direktiivit eivät ole suoraan voimassa jäsenmaassa kuten Suomessa, vaan niiden perusteella valmistellaan kansalliset säädökset kuten:– Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös sähkölaitteiden

turvallisuudesta (1694/1993) LVD– Valtioneuvoston asetus sähkölaitteiden ja -laitteistojen

sähkömagneettisesta yhteensopivuudesta (1466/2007) EMC– Kauppa- ja teollisuusministeriön päätös räjähdysvaarallisiin

ilmaseoksiin tarkoitetuista laitteista ja suojausjärjestelmistä (1698/1993) ATEX

18.11.2015 20

Direktiivit ja standardit• Uuden menettelyn (new approach) direktiiveissä annetaan

vain olennaiset turvallisuusvaatimukset ei yksityiskohtia• Yhtenäistettyjen standardien mukaisesti toimittuna

täytetään olennaiset turvallisuusvaatimukset– Voit unohtaa direktiivit kun noudatat standardeja!

• Yhtenäistetyt (harmonisoidut) standardit on lueteltu EU:n virallisessa lehdessä

• Standardien käyttö ei ole pakollista, mutta muuten toimiminen on hankalaa

Uudet NLF-direktiivit

• EU on julkaissut huhtikuussa 2014 sarjan uusia NLF (New Legislative Framework) direktiivejä mm. pienjännitedirektiivi, EMC-direktiivi, ATEX-direktiivi

• Direktiivien rakennetta ja vaatimustasoa yhdenmukaistetaan, tekniset vaatimukset eivät muutu

• Standardien avulla täytetään vaatimukset• Uudet direktiivit otettava käyttöön 20.4.2016 mennessä

sähköturvallisuuslainsäädännön kokonaisuudistus– Sähköturvallisuuslaki ei ota huomioon nykyistä perustuslakia,

joten myös se pitää uudistaa


18.11.2015 22

Sähköasennuksia koskevat säädökset

• Kansallisia säädöksiä• Varsinaiset määräykset ovat kauppa- ja

teollisuusministeriön päätöksiä– KTMp sähköalan töistä 516/1996

• lisäys 1194/1999 luku 4a Sähkötyöturvallisuus

– KTMp sähkölaitteistojen käyttöönotosta ja käytöstä 517/1996

– KTMp Sähkölaitteistojen turvallisuudesta 1193/1999

18.11.2015 23

Sähkölaitteistojen turvallisuutta koskeva päätös KTMP 1193/1999 (asennukset)

• Vastaava periaate kuin direktiiveissä• Olennaiset turvallisuusvaatimukset• Turvallisuusvaatimusten täyttäminen standardien

avulla – Virallisen standardointielimen vahvistamia teknisiä eritelmiä, jotka ovat

julkisesti saatavissa SFS standardit– TUKES vahvistaa standardiluettelon ohjeessa S10– Mm. SFS 6000, SFS 6001, SFS-EN 50341, SFS-EN 60079-14

• Standardeista poikkeaminen on mahdollista, mutta vaatii selvityksen turvallisuustason täyttymisestä

Sähköalan työt ja standardit• KTMp sähköalan töistä 516/1996

– Sähkötyötä tekevän henkilön pitää olla aina perehtynyt tai opastettu

• Vain vähäistä vaaraa aiheuttavia töitä voi tehdä ilman koulutusta• Vaatimukset itsenäisen tekijälle

– Sähköurakoitsijan töistä vastaa sähkötöiden johtaja ja käyttötöistä käytön johtaja

– Vastuuhenkilöillä pitää olla sähköalan koulutus ja pätevyystodistus– Pätevyystodistuksen saamiseen vaaditaan Tukes ohjeen S5

mukainen turvallisuustutkinto, pääosin standardien sisällöstä– Turvallisuusvaatimukset täyttyvät noudattamalla standardia

• SFS 6002 Sähkötyöturvallisuus


Esimerkkejä standardeista

Esimerkkejä tyypillisistä sähkötekniikan standardeista,

aihepiireistä ja sisällöistä

Standardin tyypillinen sisältö

1. Soveltamisala2. Velvoittavat

viittaukset3. Termit ja määritelmät4. Yleisvaatimukset5. Merkinnät 6. Rakennevaatimukset

7. Suorituskykyvaati-mukset

8. TestausvaatimuksetTyyppitestit Kappaletestit

Velvoittavat ja opastavat liitteetKirjallisuusluetteloEurooppalaiset liitteet


Esimerkki laitestandardeista• Pienjännitekytkinlaitestandardien SFS-EN 60947 tekninen sisältö on

tehty IEC:ssä• IEC 60947-sarja EN 60947 SFS-EN 60947

– SFS-EN 60947-1 Pienjännitekytkinlaitteet Osa 1: Yleiset vaatimukset– SFS-EN 60947-2 … Katkaisijat– SFS-EN 61439-3 … Kytkimet, erottimet ja varokeyhdistelmät– SFS-EN 61439-4-X … Kontaktorit ja moottorikäynnistimet– SFS-EN 61439-5-X … Ohjauspiirin laitteet– SFS-EN 61439-6-X … Monikäyttölaitteet– SFS-EN 61439-7-X … Apulaitteet– SFS-EN 61439-8 … PTC-ohjauslaitteet


SFS-EN 60947-3 Kytkimet, erottimet ja varokeyhdistelmät

• Varsinainen sisältö on IEC-standardissa, joka on saatettu voimaan myös eurooppalaisena EN-standardina

• Eurooppalainen osuus– CENELECin voimaan-

saattamisilmoitus– Liite direktiivien vaatimusten

täyttymisestä

• SFS-EN-standardi julkaistu englanninkielisenä

• Yleiset rakenne- ja testausvaatimukset sisältyvät perusstandardiin (osa 1)

• Osassa 3 annetaan poikkeukset ja lisäykset perusstandardiin


Esimerkkejä kytkimen testeistä• Lämmönkestävyys

(hehkulankakoe)• Soveltuvuus erottamiseen

(syöksykestojännitekoe ja vuotovirtojen mittaus)

• Lämpeneminen• Kytkentä ja katkaisukyky (eri

käyttöluokille) • Oikosulkuvirtojen sulkemis- ja

katkaisukyky• Mekaaninen toiminta• EMC• jne.


• Esimerkki testikytkennästä

SFS 6001 Suurjännitesähköasennukset

• Uusi SFS 6001 on valmistunut vuonna 2015• EN 61936-1 Power installations exceeding 1 kV a.c. Part

1: Common rules– IEC-pohjainen yleisvaatimusstandardi– Lähtökohtana ollut HD 637 vaatimukset ja rakenne– Maadoituksista vain yleisvaatimukset

• EN 50522 Earthing of power installations exceeding 1 kV a.c. – Täydentää EN 61936-1 maadoitusvaatimuksia

• Standardit korvaavat yhdessä aikaisemman SFS 6001 esikuvan HD 637


SFS 6001 SisällysluetteloStandardin luvut

• 1 Soveltamisala• 2 Viittaukset • 3 Määritelmät• 4 Perusvaatimukset• 5 Eristys• 6 Laitteet• 7 Laitteistot• 8 Turvatoimenpiteet• 9 Apu- ja ohjausjärjestelmät• 10 Maadoitusjärjestelmien suunnittelu• 11 Siirtyvät jännitteet• 12 Maadoitusjärjestelmien rakenne• 13 Mittaukset • 14 Tarkastukset ja testaukset• 15 Käyttö- ja kunnossapito-ohjeet

Liitteet

• A Kosketusjännitteiden laskenta• B Kosketusjännite ja kehon kautta kulkeva virta• C Maadoituselektrodit• D maadoitusjohtimien kuormitettavuus• E Erityistoimenpiteet• F Suurtaajuiset häiriöt• G Maadoitusten yksityiskohdat• H Kosketusjännitteiden mittaus• I Reduktiokertoimet• J Maadoitusjärjestelmien suunnittelun perusteet• K Maadoitusten asentaminen• L Maadoitusjärjestelmien mittaukset• M Maadoitusjärjestelmien tarkastus ja

dokumentointi• N Betoniterästen käyttö maadoitukseen• O Laaja maadoitusjärjestelmä


Sallittu kosketusjännite SFS 6001Kosketusjännitteen esiintyminen Sallittu kosketusjännite


Maadoitusjännitevaatimukset yhteisessä maadoituksessa


Pienjännitejärjestelmä a, b

Maadoitusjännitevaatimukset

Maadoitusjännite

Rasitusjännite c

Vian kestoaika

tf ≤ 5 s

Vian kestoaika

tf > 5 s

TN EPR ≤ F · UTp d, e EPR ≤

1 200 V EPR ≤ 250 V

IT

Suojamaadoitusjohtimet mukana verkossa Kuten TN-järjestelmässä EPR ≤

1 200 V EPR ≤ 250 V

Suojamaadoitusjohtimia ei ole mukana verkossa Ei sovellettavissa EPR ≤

1 200 V EPR ≤ 250 V

a Pienjännitejärjestelmät, katso HD 60364-1. b Tietoliikennelaitteille tulisi noudattaa ITU:n suosituksia. c Rajoja voidaan nostaa, jos käytetään soveliaita pienjännitelaitteita tai jos maadoitusjännitteen asemesta

sovelletaan laskelmiin tai mittauksiin perustuvia paikallisia potentiaalieroja. d Jos pienjännitejärjestelmän PEN- tai nollajohdin on maadoitettu vain suurjännitemaadoituksen yhteydessä,

suureen F arvo tulee olla 1. e UTp saadaan kuvasta 4.

HUOM. Tavallinen kertoimen F arvo on 2. Suurempia arvoja voidaan käyttää, jos PEN-johtimella on lisäyhdistyksiä maahan. Tietyissä maaperissä F:n arvo voi olla jopa 5. Harkintaa tulee käyttää, kun tätä sääntöä noudatetaan suuriresistiivisissä maaperissä, joissa pintakerroksen resistiivisyys on alla olevia kerroksia suurempi. Kosketusjännite voi tällöin ylittää 50% maadoitusjännitteestä.

SFS 6002 Sähkötyöturvallisuus

• Perustuu eurooppalaiseen standardiin EN 50110-1 Operation of electrical installations

• Esitetään säännöt turvalliselle työskentelylle• Standardin mukaan toimittuna täytetään

määräysten vaatimukset• Standardin sisältö koulutetaan kaikille sähköalan

työntekijöille• Uusi painos julkaistu keväällä 2015


SFS 6002 työ jännitteettömänä

”The five safety rules”1. Täydellinen erottaminen2. Jännitteen kytkemisen estäminen3. Jännitteettömyyden toteaminen4. Työmaadoittaminen5. Suojaus lähellä olevilta jännitteisiltä osilta


Lisätietoja standardeista• www.iec.ch

– Luettelo IEC-standardeista Preview ominaisuudella ja luettelo teknisistä komiteoista

• www.cenelec.eu– Eurooppalainen sähköalan standardisointijärjestö

• www.sfs.fi– Luettelo SFS-standardeista verkkokaupan sivuilla– Erityinen oppilaitossivusto www.sfsedu.fi/

• www.sesko.fi– Yleistietoa sähkö- ja elektroniikka-alan standardisoinnista– opetusaineistoa


standardointi ja sahkoturvallisuus

Engineering